1969年,美国DEC公司研制了世界上第一台可编程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC)用于通用汽车公司的生产线上,PLC是以微处理器为基础控制工程网版权所有,综合了计算机技术,自动控制技术和通讯技术发展起来的一种通用工业自动控制装置,其初期的应用主要是取代那些大量使用继电器的控制装置上。
某调研公司曾按产品规格划分对2003年底到2004年初中国PLC的市场进行调查,结果表明:在微型(64点I/O及以下)、小型(64~255点I/O)、中型(256~1023 点I/O)、大型(多于1024点I/O)PLC中微型占据40.2%的市场份额。
按照工业控制方面专家的估计,对于离散制造业的控制要求来说,80%的PLC都是用于小型系统(I/O少于128点);78%的PLC都是数字量
目前在一些功能要求简单(如简单的逻辑控制、计时、计数功能)、输入输出点数少(如数点至十几个点)、费用要求低(数百元至数千元)的场合,传统的继电器仍占据较大的市场,而早中期的PLC产品还很难顾及到这类场合。
从上世纪九十年代中期以来,在微型PLC中间出现了一类产品的I/O点数只有二三十个点的超微型(nano)系列,其中一部分带HMI(Human Machine Interface,人机操作界面,又称可编程终端),我们可以将其称为带HMI的超微型PLC。令人感兴趣的是CONTROL ENGINEERING China版权所有,几乎所有著名的PLC生产厂家均推出了这类产品,如德国SIEMENS公司、德国Moeller公司、美国Rockwell公司、日本OMRON公司、日本MITSUBISHI公司、日本idec公司、法国施耐德TE公司等等。
与其它类别的PLC不同的是,这类带HMI的超微型PLC的正式名称五花八门,有称为可编程序继电器(日本OMRON公司的ZEN)、通用逻辑模块(德国SIEMENS公司的LOGO!)、控制继电器(德国Moeller公司的EASY)、智能继电器(日本idec公司的FL1和法国施耐德TE公司的Zelio Logic)、智能逻辑继电器(日本Pro-face公司的PRO-iO)、程控器(日本MITSUBISHI公司的ALPHA)、带操作面板的PLC(以色列Unitronics公司的M90/M91)等等。从这些名称可以看出,这些带HMI的微型PLC主要是完成继电器的功能www.cechina.cn,即它用在I/O点数不多而原来使用继电器的地方。传统的PLC主要用在工业领域,而这些产品还可以用在其它行业甚至家庭,例如用在洗车、自动售货机、照明控制、门窗控制上。但它又不同于继电器,它是“可编程序”的、是“通用”的、是“智能”的,部分产品还带模拟量输入输出。为了观察参数状态及编程方便,上面列举的产品还不同于一般的微型PLCwww.cechina.cn,它带有一体化的HMI人机操作界面,因而具有更广泛的应用前景。
图1:日本OMRON公司的MYJ/LYJ 通用继电器
图2:TE公司Zelio Logic
图3:带HMI 的超微型PLC是最佳的继电器控制系统的升级换代产品
在PLC控制系统使用过程中,与操作者关系最密切的就是HMI人机操作界面www.cechina.cn,通过HMI,用户可以随时了解、观察并掌握控制系统的工作状态,同时,超微型PLC为方便用户编程,也常常借用HMI作为编程器使用。因此,带HMI的超微型PLC往往是将PLC、HMI、I/O、扩展器接口、编程器等诸多设备集成为一体的紧凑型设备。
带HMI的超微型PLC的设计思想是使用简单,通常它的编程不需特殊的软件,编程和数据调整都通过面板上的键盘和LCD显示器来实现。
带HMI的超微型PLC的特点
法国施耐德TE公司在介绍其带HMI的超微型PLC产品Zelio Logic(见图2)时,用了四个字来概括:简、易、精、智,这也可以大体概括带HMI的所有超微型PLC产品的特点。
简
充分简化控制系统,1台Zelio Logic相当于:
■10~40个I/O
■16个计时器/16个加、减计数器
■16个模拟比较器/16个文本功能块
■8个实时时钟功能块
■28个辅助继电器
■1个1kHz高速计数器
■1个4行×18字符的文本显示器
■6个操作按键
易